Sono-elektrochemická syntéza nanočástic
Ultrazvukem podporovaná elektrochemická syntéza nanočástic je vysoce účinná a nákladově efektivní cesta k výrobě vysoce kvalitních nanočástic ve velkém měřítku. Sono-elektrochemická syntéza, známá také jako sonoelektrodepozice, umožňuje připravit nanostruktury různých materiálů a tvarů.
Sonoelektechemická syntéza a sonoelekrodepozice nanočástic
Sonoelektrochemická syntéza nebo sonoelektrodová etapoce je technika používaná k výrobě kovových nanočástic, které používají vysoce výkonný ultrazvuk během procesu elektrody s cílem podpořit hromadný přenos rostoucích nanočástic na povrch katody a okolním roztoku.
Pro sonoelektrochemickou syntézu nebo sonoelektrodovou pozici nanočástic jsou účinky sonochemie kombinovány s procesem elektrody. Sonoelektechemické účinky silných ultrazvukových vln a výsledná akustická kavitace na chemické reakce jsou způsobeny velmi vysokými teplotami, tlaky a jejich příslušnými diferenciály, které se vyvíjejí v a kolem hroutících se kavitačních bublin. Kombinací sonochemie s elektrochemií nabízí sonoelektrochemie spojené efekty, jako je zlepšuje přenos hmoty, povrchové čištění povrchů elektrod, odplynění roztoku, stejně jako zvýšené reakční rychlosti. Sonoelektechemická syntéza nanočástic (sonoelekrodepozice) dohromady vyniká vysokými výnosy vysoce kvalitních nanočástic, které lze vyrábět za mírných podmínek v rychlém a nákladově efektivním procesu. Procesní parametry sonoelektrické a sonoelekrodepozice umožňují ovlivnit velikost částic a morfologii.
Přečtěte si více o sonoelektrochemické depozici nanočástic a nanostrukturovaných materiálů!
- Vysoce účinné
- Použitelné pro mnoho materiálů a konstrukcí
- rychlý proces
- "Jeden hrnec" proces
- mírné podmínky
- levný
- bezpečný a snadný provoz
Jak sonoelektechemická syntéza / sonoelektužní práce funguje?
Základní nastavení sonoelekrodepozice systému pro syntézu sonoelektechemických nanočástic je poměrně jednoduché. Jediný rozdíl mezi sonoelekrodeposition nastavení a elektrody nastavení je skutečnost, že pro elektrody (y) sonoelektrodového systému ultrazvukové sondy (y) se používají. Ultrazvuková sonda funguje jako pracovní elektroda pro syntézu kovových nanočástic. Jedním z hlavních hnacích účinků ultrazvuku v sonoelekrodepozici je zvýšený přenos hmoty mezi elektrodou (katoda a / nebo anodou) a okolním roztokem.
Vzhledem k tomu, že procesní parametry sonoelekterochemické syntézy a sonoelekrodepozice mohou být přesně řízeny a upraveny, mohou být syntetizovány nanočástice řízené velikosti a tvaru. Sonoelektechemická syntéza a sonoelekrodepozice jsou použitelné pro širokou škálu kovových nanočástic a nanostrukturovaných komplexů.
Výhody sonoelektechemické syntézy nanočástic
Výzkumná skupina NTNU prof. Islama a prof. Polleta shrnuje ve svém výzkumném článku (2019) hlavní výhody sonoelektrochemické výroby nanočástic takto: "(i) velké zlepšení přenosu hmoty v blízkosti elektrody, čímž se změní rychlost a někdy i mechanismus elektrochemických reakcí, (ii) modifikace povrchové morfologie pomocí kavitačních trysek na rozhraní elektrody a elektrolytu, obvykle způsobuje zvětšení povrchu a (iii) ztenčení tloušťky vrstvy difúze elektrody a tím i úbytek iontů." (Islám et al. 2019)
- kovové nanočástice
- legované a polovodičové nanopoužívá
- polymerní nanočástice
- nanokompozity
jako
- měděné (Cu) nanočástice (NP)
- magnetit (Fe3Ó4) NPs
- 1.
- zinek (Zn) nanokomplexy
- zlato (Au) nanorods
- feromagnetický Fe45Pt55 Nps
- kadmiové telluridy (CdTe) kvantové tečky (QDs)
- olověný telluride (PbTe) nanorody
- plérenovitý molybden disulfid (MoS2).
- polyanilin (PA) nanočástice
- poly(N-methylanilin) (PNMA) vodivý polymer
- polypyrrole/vícestěnné uhlíkové nanotrubičky (MWCNTs)/chitosan nanokomposity

Sondy ultrazvukových procesorů UIP2000hdT (2000 wattů, 20kHz) působí jako elektrody pro sonoelektrodu nanočástic
Vysoce výkonné elektrochemické sondy a reaktory
Hielscher Ultrazvuk je váš dlouholetý zkušený partner pro vysoce výkonné ultrazvukové systémy v sonochemii a sonoelectrochemie. Vyrábíme a distribuujeme nejmodernější ultrazvukové sondy a reaktory, které se používají po celém světě pro náročné aplikace v náročných prostředích. Pro sonoelektrické a sonoelrodeposition, Hielscher vyvinula speciální ultrazvukové sondy, reaktory a izolátory,. Ultrazvukové sondy působí jako katoda a / nebo anoda, zatímco ultrazvukové reaktorové buňky poskytují optimální podmínky pro elektrochemické reakce. Ultrazvukové elektrody a buňky jsou k dispozici pro galvanické / voltaické i elektrolytické systémy.
Přesně řiditelných amplitud pro optimální výsledky
Všechny hielscherské ultrazvukové procesory jsou přesně kontrolovatelné a tím spolehlivé pracovní koně v R&D a výroba. Amplituda je jedním z klíčových procesních parametrů, které ovlivňují účinnost a účinnost sonochemicky a sonomechanicky vyvolaných reakcí. Všechny Hielscher Ultrazvuk’ procesory umožňují přesné nastavení amplitudy. Hielscher průmyslové ultrazvukové procesory mohou poskytovat velmi vysoké amplitudy a poskytovat požadovanou ultrazvukovou intenzitu pro náročné sono-elektrochamikové aplikace. Amplitudy až 200 μm lze snadno nepřetržitě provozovat v nepřetržitém provozu.
Přesné nastavení amplitudy a trvalé sledování parametrů ultrazvukového procesu pomocí inteligentního softwaru vám dávají možnost přesně ovlivnit sonoelektrochemickou reakci. Během každého spuštění ultrazvuku jsou všechny ultrazvukové parametry automaticky zaznamenány na vestavěnou SD kartu, takže každý běh může být vyhodnocen a řízen. Optimální použití ultrazvuku pro nejúčinnější sonoelektechemické reakce!
Všechna zařízení jsou vyrobena pro použití 24/7/365 při plném zatížení a jeho robustnost a spolehlivost z něj činí pracovního koně ve vašem elektrochemickém procesu. Díky tomu je hielscherovo ultrazvukové zařízení spolehlivým pracovním nástrojem, který splňuje vaše sonoelektechemické požadavky na proces.
Nejvyšší kvalita – Navrženo a vyrobeno v Německu
Jako rodinný a rodinný podnik Hielscher upřednostňuje nejvyšší standardy kvality pro své ultrazvukové procesory. Všechny ultrasonicators jsou navrženy, vyrobeny a důkladně testovány v naší centrále v Teltow u Berlína, Německo. Robustnost a spolehlivost ultrazvukového zařízení Hielscher je, aby to pracovní kůň ve vaší výrobě. Nepřetržitý provoz při plném zatížení a v náročných prostředích je přirozenou vlastností hielscherových vysoce výkonných ultrazvukových sond a reaktorů.
Kontaktujte nás a řekněte nám o vašich požadavcích na elektrochemický proces! Doporučíme vám nejvhodnější ultrazvukové elektrody a nastavení reaktoru!
Kontaktujte nás! / Zeptej se nás!

Sonda ultrazvuku UIP2000hdT působí jako elektroda v sonoelektrochemickém uspořádání pro syntézu nanočástic.
Literatura / Reference
- Cabrera L., Gutiérrez S., Herrasti P., Reyman D. (2010): Sonoelectrochemical synthesis of magnetite. Physics Procedia 3, 2010. 89-94.
- Md Hujjatul Islam, Michael T.Y. Paul, Odne S. Burheim, Bruno G.Pollet (2019): Recent developments in the sonoelectrochemical synthesis of nanomaterials. Ultrasonics Sonochemistry Volume 59, December 2019, 104711.
- Yurdal K.; Karahan İ.H. (2017): A Cyclic Voltammetry Study on Electrodeposition of Cu-Zn Alloy Films: Effect of Ultrasonication Time. Acta Physica Polonica Vol 132, 2017. 1087-1090.
- Mason, T.; Sáez Bernal, V. (2012): An Introduction to Sonoelectrochemistry In: Power Ultrasound in Electrochemistry: From Versatile Laboratory Tool to Engineering Solution. First Edition. Edited by Bruno G. Pollet. 2012 John Wiley & Sons, Ltd.
- Haas, I.: Gedanken A. (2008): Synthesis of metallic magnesium nanoparticles by sonoelectrochemistry. Chemical Communications 15(15), 2008. 1795-1798.
- Ashassi-Sorkhabi, H.; Bagheri R. (2014): Sonoelectrochemical and Electrochemical Synthesis of Polypyrrole Films on St-12 Steel and Their Corrosion and Morphological Studies. Advances in Polymer Technology Vol. 33, Issue 3; 2014.
- Bruno G. Pollet; Faranak Foroughi; Alaa Y. Faid; David R. Emberson; Md.H. Islam (2020): Does power ultrasound (26 kHz) affect the hydrogen evolution reaction (HER) on Pt polycrystalline electrode in a mild acidic electrolyte? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 69, December 2020.
- Md H. Islam; Odne S. Burheim; Bruno G.Pollet (2019): Sonochemical and sonoelectrochemical production of hydrogen. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 51, March 2019. 533-555.
- Jayaraman Theerthagiri; Jagannathan Madhavan; Seung Jun Lee; Myong Yong Choi; Muthupandian Ashokkumar; Bruno G. Pollet (2020): Sonoelectrochemistry for energy and environmental applications. Ultrasonics Sonochemistry Vol. 63, 2020.
- Bruno G. Pollet (2019): Does power ultrasound affect heterogeneous electron transfer kinetics? Ultrasonics Sonochemistry Vol. 52, 2019. 6-12.
- Sherif S. Rashwan, Ibrahim Dincer, Atef Mohany, Bruno G. Pollet (2019): The Sono-Hydro-Gen process (Ultrasound induced hydrogen production): Challenges and opportunities. International Journal of Hydrogen Energy, Volume 44, Issue 29, 2019, 14500-14526.

Vysoce výkonný ultrazvuk! Hielscher je produktová řada pokrývá celé spektrum od kompaktní laboratoře ultrasonicator přes bench-top jednotky na full-průmyslové ultrazvukové systémy.